河曲坪頭遺址新石器時(shí)代房址的現(xiàn)場保護(hù)與提取

韓炳華',張喜斌',郭銀堂2

文物保護(hù)與考古科學(xué) 2012-08-15

(1.山西省考古研究所，山西太原030001;2.忻州市文物管理處，山西忻州036400)

摘要：為了配合基本建設(shè)，做好搶救性的文物保護(hù)工作，對考古發(fā)掘的河曲坪頭遺址房址進(jìn)行保護(hù)，采取了千斤頂升降、滾動(dòng)軸使切割塊發(fā)生位移等先進(jìn)的方法，最大限度地減少了因切割而造成的文物破壞，最終順利完成了出土房址的搬遷保護(hù)工作。同時(shí)對搬遷過程中的一些細(xì)節(jié)進(jìn)行了討論，所用的方法可為今后同類性質(zhì)的文物保護(hù)提供經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：坪頭遺址：房址：加固；切割

中圖分類號(hào)：K878 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引 ?言

坪頭遺址位于山西省河曲縣劉家塔鎮(zhèn)坪頭村西300米的河前坡地上，2009年10月至2010年6月，為配合準(zhǔn)朔鐵路(內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾旗一山西朔州)的建設(shè)，山西省考古研究所對山西河曲坪頭遺址進(jìn)行了考古發(fā)掘工作。發(fā)掘面積700多平方米，清理出新石器時(shí)代房址5座、陶窯4座、墓葬1座，灰坑30處，窖穴3處及大量龍山時(shí)期陶器、石器及骨器等。

5座房址平面均為凸字形，墻壁及地面以白灰涂抹。其中F1保存最好，寬320、長407、殘高100厘米，地面及墻壁高58厘米以下抹有一層白灰面。火塘平面呈圓形，位于室內(nèi)中部近門道處。為了對其保護(hù)，2010年6月至7月，對F1(圖1)進(jìn)行了異地搬遷保護(hù)。

1 房址病害分析

房址的病害主要有白灰面空臌、裂隙和動(dòng)物損害三種。

1)空臌。空臌是壁畫病害中最為常見的一種，由于F1與墓葬壁畫結(jié)構(gòu)相似，為地仗層上涂抹白灰。房址內(nèi)部填土全部清理結(jié)束后，白灰面失去了部分支撐，在地仗層后支撐體上的水分加速蒸發(fā)，在地仗層與白灰面之間形成水分凝聚，從而使白灰面發(fā)生空臌。另外，地仗層是一層灰泥，時(shí)間久長，黏著力發(fā)生變化，有的部位甚至出現(xiàn)了更為嚴(yán)重的空臌現(xiàn)象。

2)裂隙。該房址土質(zhì)為粉砂土，房址清理后，房址暴露在空氣中，水分急劇蒸發(fā)而形成大量裂隙。這些裂隙隨溫濕度變化不斷發(fā)育，會(huì)由小變大，從根本上影響房址的強(qiáng)度。

3)動(dòng)物損害。坪頭遺址所在地原為梯田，鼠洞較多，在該房址底部和墻壁發(fā)現(xiàn)有數(shù)個(gè)大小不一的鼠洞，一些洞中還殘留有已經(jīng)腐爛的谷物，洞內(nèi)填土均較軟，如果在其上方踩踏，會(huì)導(dǎo)致部分土質(zhì)坍塌，嚴(yán)重影響了房址的安全。

2 搬遷原則及整體思路

2.1搬遷原則

依據(jù)《中華人民共和國文物保護(hù)法》、《文物古跡保護(hù)準(zhǔn)則》制定了《河曲坪頭遺址F1搬遷保護(hù)方案》,方案確定對房址搬遷的基本原則是：

1)不改變原貌原則。在搬遷保護(hù)過程中，要最大限度的保存房址原貌，尤其是在切割過程中，除必要的切割破壞外，所使用的技術(shù)措施不能對房址造成新的破壞。

2)最小干預(yù)原則。除影響房址穩(wěn)定不利于搬遷的部分，對其進(jìn)行必要的干預(yù)外，所有保護(hù)措施應(yīng)不干預(yù)或盡可能減少對房址的干預(yù)。

3)消除隱患原則。由于土質(zhì)的收縮，F(xiàn)1在發(fā)掘出土后出現(xiàn)了一些小的裂隙，地仗層和白灰皮也出現(xiàn)了不同程度的空臌和脫落現(xiàn)象，再加上該遺址所在地表原為耕地，鼠洞較多，以及搬遷過程中的一些不確定因素，給房址的安全造成了隱患，所以在搬遷保護(hù)的同時(shí)要對其進(jìn)行必要的消除隱患處理。

4)可逆性原則。搬遷時(shí)使用的技術(shù)措施和保護(hù)材料必須是可逆的，不能影響后期復(fù)原時(shí)對其進(jìn)行再次保護(hù)處理。

5)先試驗(yàn)后搬遷原則。在正式切割搬遷之

前，要進(jìn)行試搬遷，以檢驗(yàn)所使用的技術(shù)措施和保護(hù)材料是否合適，對不合適的部分及時(shí)調(diào)整和改進(jìn)。

2.2整體思路

根據(jù)前期對房址病害的分析，結(jié)合運(yùn)輸條件以及陜西省考古研究院壁畫墓的搬遷、成都市新都區(qū)新石器時(shí)代晚期土坑墓提取、三峽巫山新石器時(shí)代土坑墓的搬遷 等經(jīng)驗(yàn)，確定的搬遷思路是：對房址病害進(jìn)行處理，消除因病害造成的安全隱患；對房址進(jìn)行分塊切割搬運(yùn)，切割縫盡可能小，最大限度地減少因切割造成的損壞；套箱后的分割塊用槽鋼、角鋼等焊接，使之成為一個(gè)獨(dú)立單元結(jié)構(gòu)，防止其在搬運(yùn)過程因震動(dòng)而損壞房址。

3房址的現(xiàn)場加固保護(hù)

3.1病害處理

首先是對空臌的處理，空臌范圍較小的部位，采用5%～10%水溶性硅丙樹脂進(jìn)行滲透軟化后直接回貼。對空臌嚴(yán)重且向外凸起變形的部位先進(jìn)行白灰面整形，再用5%～10%水溶性硅丙樹脂進(jìn)行滲透軟化后灌漿回貼。在空臌處理完成后用白紗布貼到白灰皮表面，以防止部分白灰皮在搬遷過程中因震動(dòng)而脫落。

房址因土質(zhì)收縮而產(chǎn)生的裂隙均較小，采用5%水溶性硅丙樹脂溶液與細(xì)選后制成水灰比為

0.6的漿液進(jìn)行填充。對于裂隙稍大的部位，采用直徑1、長15~25厘米的竹質(zhì)錨桿錨固，以提高房址的整體穩(wěn)定性。

在對鼠洞的處理上，先將洞內(nèi)虛土清理，再用顆粒相近顏色一致的新土填充并夯實(shí)。

3.2土質(zhì)的表層固強(qiáng)

由于房址土質(zhì)屬于粉砂土，表層易干燥酥化，強(qiáng)度較低，為避免在切割搬運(yùn)過程中因震動(dòng)而使土質(zhì)大面積疏松進(jìn)而造成房址的破壞，采用5%～10%水溶性硅丙樹脂對房址進(jìn)行滲透，以達(dá)到表層固強(qiáng)的作用。以手動(dòng)噴霧器均勻、間歇地噴灑滲透，共噴灑兩遍，每遍噴灑相隔24小時(shí)，滲透厚度為2～3厘米(圖2)。

3.3其他保護(hù)措施

1)為保護(hù)房址在切割套箱過程中不被損壞，在房址地面上先鋪一層麻布，其上鋪一層厚約1.5厘米的木工板。麻布不僅可以減緩木板直接接觸房址地面的力量，另可吸收部分地面蒸發(fā)的水分，使地面保持相對的強(qiáng)度。上層的木板增大了受力面積，從而避免因施工造成房址的破壞。

2)房址的墻面會(huì)因水分較大坍塌，出于防雨考慮，在每天傍晚用防水布將其覆蓋，第二天再選擇性通風(fēng)。另外，同時(shí)由于夜間濕度大，防水布上會(huì)凝結(jié)成水珠滴落到房址中，所以在防水布之下預(yù)先覆蓋一層吸潮性較好的棉布以吸收防水布下的水汽。對于已經(jīng)套好箱的房址塊，用支撐物將其架空，達(dá)到防潮效果，另在外部覆蓋防水布防雨。

3)河曲屬于典型的溫帶大陸性氣候，降水量少，房址被清理后其內(nèi)具有一定的水分，為避免這些水分急劇蒸發(fā)形成新的裂隙，在房址上方適當(dāng)高度搭建遮陽網(wǎng)，確保房址與外界環(huán)境形成一個(gè)逐漸的適應(yīng)過程。

4房址的提取與搬遷

4.1 試搬遷

為了保證房址搬遷的成功，選擇與F1分割塊體積相似土塊進(jìn)行試搬遷，檢驗(yàn)搬遷時(shí)使用的施工工具、加固措施及施工路線是否合理，以便及時(shí)做出調(diào)整或改進(jìn)。根據(jù)試搬遷效果，重點(diǎn)總結(jié)了需要在具體施工中改進(jìn)的幾點(diǎn)：

1)在進(jìn)行底部切割時(shí)，應(yīng)使分割塊與工作平面不少于40厘米，形成一個(gè)較大空間使千斤頂和滾動(dòng)軸的安放工作更加容易。

2)選擇支撐體分割的工具要多次分割實(shí)踐，并逐步改進(jìn)。市場上購買的長條鋼鋸鋸齒過大，而且為了減少被鋸物體兩側(cè)對鋸條擠壓而產(chǎn)生的摩擦，鋸齒經(jīng)過加工，使鋸口加大，有利于鋼鋸的前后伸縮，減小了被鋸物體對鋼鋸的壓力，從而減小摩擦。

3)房址分割、千斤頂升降時(shí)的操作人員一定為比較熟練的技術(shù)工人，否則會(huì)因人為原因?qū)е虑锌p偏離所放線，千斤頂不能同時(shí)起作用，導(dǎo)致分割塊傾斜。

4.2挖槽

在房址四周清理一個(gè)寬150、深度170厘米的溝槽，不僅為了方便切割房址，也為壁面底部的加固創(chuàng)造條件。在溝槽中對房址壁面后部支撐體進(jìn)行處理，按照方案設(shè)計(jì)，使其厚度上部厚40厘米，下部厚60厘米，剖面呈梯形。

4.3切割

根據(jù)方案設(shè)計(jì)，將房址分為20塊，其中墻壁11塊，地面9塊。按照切割順序，進(jìn)行精確放線。切割分為三步，首先使用手術(shù)刀分割壁面，隨后用小型角磨機(jī)將白灰面后地仗層切開，最后使用特制的長條鋸切割白灰皮背部支撐體土層。切割支撐體土層時(shí)是由兩名經(jīng)驗(yàn)豐富的木工操作長條鋸(圖3),以保證切縫嚴(yán)格遵循方案設(shè)計(jì)的放線，并嚴(yán)格控制在0.5厘米左右(圖4),最大限度地減少不必要的破壞。

4.4包裹

在對房址做了必要的加固保護(hù)基礎(chǔ)上，使用寬度一致、網(wǎng)眼0.3厘米的濕麻布條蘸滿石膏漿液將分割塊包裹。具體做法是：

1)先在分割塊表面鋪一層聚乙烯薄膜，以免石膏污染房址基體，同時(shí)也為后期拆除石膏復(fù)原房址提供便利。

2)將水中浸泡過的麻布條取出擰干，放入到配置好的石膏漿中快速攪拌，使麻布條充分吸收石膏漿。經(jīng)前期試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，濕麻布條較干麻布條更容易吸收石膏漿。

3)用蘸有石膏漿的麻布條在石膏凝固之前將分割塊迅速、緊密、縱橫交錯(cuò)包纏，利用麻布條自身和石膏凝固后的強(qiáng)度對分割塊產(chǎn)生一個(gè)固強(qiáng)的作用。

4.5位移

位移是搬遷過程中比較關(guān)鍵的一步，因?yàn)榍懈羁p為0.5厘米左右，不能直接套箱，只有將切割塊移走，且有足夠大的空間的情況下才可以套箱搬運(yùn)。其施工步驟如下：

1)使用水準(zhǔn)儀準(zhǔn)確測量切割塊內(nèi)外兩側(cè)，使其底部外側(cè)與房址地面處于同一水平面上。

2)由于房址存在弧度及棱角實(shí)際情況，墻體分割塊底面多呈不規(guī)則狀，墻體與地面要分別切割，避免在墻體底部切割時(shí)破壞無關(guān)的地面，在墻體與地面夾角處按5厘米的間距垂直插放數(shù)十枚長15厘米的鋼針，作為底部分割不可見的界線。

3)經(jīng)過前期切割后，分割塊并沒有與房址完全分離，其底部還連在一起。分割底部時(shí)按略大于底板的寬度沿分割塊底部外側(cè)放線平行向內(nèi)分割，并時(shí)刻用水平尺檢驗(yàn)底部是否水平。確保水平時(shí)，然后插板，用支撐物將底板下方懸空的部分支撐(支撐時(shí)底板下方要留出一定的空間以便安放千斤頂和滾動(dòng)設(shè)備),支撐好后依次進(jìn)行下一塊底板的插放(圖5)。

4)分割塊完全懸空后開始安放滾動(dòng)軸，首先將分割塊下方地面取平，其上鋪木板及槽鋼，然后根據(jù)分割塊尺寸，等距放置4~5根滾動(dòng)軸(圖6)。

5)在滾軸上方鋪一寬度適中的木板及槽鋼后，下方等距放置4～6個(gè)千斤頂，再在千斤頂上方放置槽鋼，然后緩慢升起千斤頂，使千斤頂上方槽鋼與所有底板充分接觸，確保所有底板成為一個(gè)整體，并保證所有千斤頂受力一致。

6)再次調(diào)整千斤頂高度，使分割塊底部高出房址地面約7～10厘米，將下方支撐物取出，然后使用橫向千斤頂，使分割塊橫向位移。

4.6 套箱

將分割塊移動(dòng)到適當(dāng)位置后，開始套箱。箱體采用不易變形的樟子松木板制作?？紤]到房址結(jié)構(gòu)的特殊性、分割塊較大、吊裝、搬運(yùn)路況不佳等因素，為確保安全，在箱體四周焊接角鋼，并在底部增加了兩根槽鋼與角鋼垂直放置，槽鋼與角鋼焊接為一體。箱體焊接好后，用石膏漿將分割塊與箱體之間的空隙緊密填充，使分割塊形成堅(jiān)固的獨(dú)立單元結(jié)構(gòu)(圖7)。

4.7搬運(yùn)

由于套箱體積較大，單個(gè)箱體重達(dá)1.5噸以上，采用吊車提取，提取時(shí)要輕起輕放，避免因震動(dòng)而造成不必要的破壞。待所有分割塊完成套箱、提取后進(jìn)行集中搬運(yùn)。搬運(yùn)時(shí)套箱并排放置，不能疊壓，并且在箱體底部四角各墊一個(gè)沙袋，以達(dá)到減震的作用。

5討 論

在此次房址的異地搬遷保護(hù)中，尤其是在配合基本建設(shè)基于時(shí)間要求短的條件下，使用的化學(xué)加固材料應(yīng)是可逆、對房址無副作用，而且便于操作的材料。目前，用于土遺址加固的材料很多，如在西北地區(qū)土遺址加固中取得很好效果的PS [、常常作為土壤加固劑的水玻璃、硅丙樹脂[?-、丙烯酸非水分散體 等。在結(jié)合房址特征以及前期試驗(yàn)的基礎(chǔ)上選擇耐水性和黏結(jié)性較好，且滲透到房址中、待干燥后不改變土質(zhì)顏色的硅丙樹脂作為加固劑。通過本次實(shí)踐，用水溶性硅丙樹脂滲透加固是可行的，但是只噴酒兩遍不能保證其滲透深度達(dá)到加固要求，多次噴酒，其表層會(huì)形成一層保護(hù)膜，無法滲透進(jìn)去。用注射的方法也不能達(dá)到要求，因?yàn)橥临|(zhì)緊密，注射針頭插入不到預(yù)想位置。所以今后此類文物的化學(xué)加固需要更深入研究，希望能夠解決這個(gè)難題。

國內(nèi)外關(guān)于考古現(xiàn)場文物的提取技術(shù)較多，相關(guān)的研究文章也陸續(xù)發(fā)表 ，在綜合各種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)后，根據(jù)實(shí)際情況放棄了整體搬遷而采用分塊切割搬遷的方法。在分割塊較大、切割縫僅0.5厘米的前提下，嘗試使用了千斤頂升降，利用滾動(dòng)軸使之發(fā)生位移后套箱提取的方法。此種方法雖然可行，但如何保證千斤頂受力一致，如何檢測房址內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定有所忽略。這是因?yàn)榇隧?xiàng)文物保護(hù)工作是配合基本建設(shè)的文物保護(hù)工作，時(shí)間緊、沒有采用先進(jìn)的智能穩(wěn)定控制系統(tǒng)，這是在今后的搬遷工作中應(yīng)注意的。

房址經(jīng)過搬遷后，暫時(shí)存放于山西博物院，待新的展示區(qū)建成后，將根據(jù)搬遷設(shè)計(jì)方案及原始資料進(jìn)行拼接和復(fù)原，最終實(shí)現(xiàn)文物的價(jià)值。

6結(jié) 論

山西河曲坪頭遺址出土的新石器時(shí)代房址的現(xiàn)場保護(hù)與提取，經(jīng)過方案設(shè)計(jì)、表層加固、分割、包裹、移動(dòng)、套箱提取及搬運(yùn)等諸多環(huán)節(jié)，在保證基本建設(shè)順利進(jìn)行的前提下，按照預(yù)先設(shè)計(jì)的方案，經(jīng)過多次試驗(yàn)，最終將其保護(hù)下來。盡管此項(xiàng)保護(hù)工作有很多未解決的問題，但其作為少數(shù)的土遺址搬遷保護(hù)工作的嘗試，其經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)都對我們今后的文物保護(hù)工作有重要參考價(jià)值。

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